平面コイルによる磁束差分形渦電流探傷法の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650481
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 山田 外史 金沢大学, 工学部, 教授 (80019786)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩原 正吉 金沢大学, 工学部, 助教授 (80020212)
• Keywords: うず電流探傷 / うず電流 / 平面コイル / 差動動作 / 高周波 / クラック / ミアンダコイル

Research Abstract

本研究は、小形化磁気デバイスとしての平面形コイルをECTに適用しようとするもので、コイルパターンの方向性、磁束の空間差分性(差動形)に着目して導電金属物のクラックの有無のみならず形状(方向,形)、大きさをも検出する高度化ECT検査技術を探究した。今年度の成果を以下に列記する。
1.ミアンダ/メッシュ形平面コイルによるプローブの製作
平面形コイルによるECTプローブの最良なものとして励磁側に方向性があるミアンダ形,検出側にはメッシュ形としたプレーナ形ECTプローブを製作した。このプローブは,エッチング技術により励磁コイルの幅,ピッチ幅0.5mm,検出コイル幅0.1mm幅で3turnsの構成である。このプローブは,フレキシブルであり被対象の曲がりにもフィットし,かつ製作が容易である利点がある。
2.モデル欠陥および実験システムの構築
実験システムは、lockin-Ampによるセンサー出力電圧の測定とパーソナルコンピュータによるデータの蓄積,グラフ出力,イメージングのソフトからなる。また,銅,アルミ板上に放電加工により溝,貫通の筋状,穴状の欠陥を製作し,モデル欠陥とした。
3.欠陥の高度検出への実験結果
ECT検査技術の高度化に対して,検出感度の向上のみならず欠陥の形,大きさ,方向の検出を目指した。欠陥の検出に関しては、60%厚の裏欠陥に対して十分に検出可能であることを確認した。また,プローブの2次元走査イメージングにより大き,形状,方向の情報がパターンから認識可能であることが明確になった。
4.電磁界計算によるコイルの解析
プローブの端効果に基づくオフセット電圧による検出感度の劣化に対して,電磁界計算により解析し,その磁界分布からの詳細な原因を追究した。ミアンダ・メッシュ形平面コイルの大きさを変化させることが有効であることが見い出された。

Research Products

• [Publications] S.Yamada: "Eddy Current Testing Probe Composed of Planar Coils" IEEE Trans. on Magnetics. 31. 3185-3187 (1995)
• [Publications] S.Yamada: "Planar Type Eddy-Current Testing Probe" Proc. of Third Japanese-Czech-Slovak Joint Seminar on Applied Electromagnetics. 149-152 (1995)
• [Publications] 山田外史: "プレーナ形渦電流探傷プローブの欠陥検出特性" 日本応用磁気学会論文誌. 20(印刷中). (1996)